水利工程中土石壩壩體施工技術(shù)分析

張建國(guó)

摘 要：新時(shí)期，隨著我國(guó)水利工程建設(shè)的日益深入，土石壩施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。土石結(jié)構(gòu)的大壩材料取制方便、成本低廉、運(yùn)輸快捷、耐磨性好等優(yōu)秀特點(diǎn)，受到了我國(guó)水利工程領(lǐng)域的一致好評(píng)。本文意在，對(duì)土石結(jié)構(gòu)的大壩實(shí)際的施工情況進(jìn)行分析，對(duì)其施工要點(diǎn)開展著重研討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；土石壩；施工；探究

一直以來，大壩施工都是水利工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是開展工程建設(shè)的最為首要的前提，也是保障水利工程安全性與穩(wěn)定性的決定性因素。土石結(jié)構(gòu)的綜合性能較強(qiáng)，得到了水利部門的青睞。但值得注意的是，在實(shí)際土石壩施工環(huán)節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題較多，應(yīng)引起大壩設(shè)計(jì)師與現(xiàn)場(chǎng)施工人員的重視，本文將據(jù)此展開分析。

1 土石結(jié)構(gòu)大壩的情況分析

我國(guó)作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，有著悠久的水利工程發(fā)展史，大壩施工技術(shù)一直處于世界一流地位。自古以來，歷朝歷代統(tǒng)治者都將大壩的質(zhì)量作為國(guó)家安全的首要因素，其主要原因在于，大壩質(zhì)量的優(yōu)秀與否直接關(guān)乎到國(guó)家的安全與穩(wěn)定，若大壩發(fā)生滲漏、開裂，甚至垮塌現(xiàn)象，則會(huì)造成下游人民群眾巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。自新中國(guó)建立以來，我黨及政府高度重視水利工程建設(shè)中的大壩施工情況，大壩工程投資力度逐年提升；自21世紀(jì)以來我國(guó)逐步進(jìn)入信息化時(shí)代，生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平的大幅度提升，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，人民生活水平穩(wěn)步提升。在這樣的時(shí)代發(fā)展前提下，我國(guó)政府對(duì)于水利工程的大壩施工提出了更高的時(shí)代要求，既要充分保障大壩的整體質(zhì)量，又要有效降低大壩施工的成本投入，使我國(guó)水利部門的工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。而土石壩技術(shù)的應(yīng)用有效解決了這一問題，土石壩的建材成本低廉，分布廣泛，施工過程中所用的方石通過大型機(jī)械切割的方式進(jìn)行處理且方便運(yùn)輸，有效降低了施工成本。除此以外，選取方石為主，木料鋼材輔助的方式，能夠有效提升大壩的質(zhì)量，增強(qiáng)其整體強(qiáng)度與耐磨性，充分發(fā)揮土石壩防滲漏、抗沖刷的優(yōu)秀性能。其施工環(huán)節(jié)相對(duì)簡(jiǎn)易，對(duì)于大壩設(shè)計(jì)師與現(xiàn)場(chǎng)施工人員的專業(yè)水平要求較低，施工難度較弱。與此同時(shí)，可通過多種機(jī)械設(shè)備同步開工且操作性較強(qiáng)，有效縮短了工期。

不同于其他類型的大壩結(jié)構(gòu)，土石大壩的整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)易，進(jìn)行維修保養(yǎng)與加高擴(kuò)建施工的難度較低。土石結(jié)構(gòu)的大壩建材為方石、鋼材與木材，這也使得壩體的剛度與強(qiáng)度較高。但值得注意的是，土石結(jié)構(gòu)的大壩也存在一定的缺陷，其壩體的溢洪性能較差，在實(shí)際施工過程中需要單獨(dú)設(shè)置溢洪通道；壩體材料的粘性較高，大壩所處環(huán)境的氣溫、降水等因素對(duì)其質(zhì)量的影響較大；大壩整體質(zhì)量較重，對(duì)于下方地基的垂直作用較強(qiáng)，致使大壩底座出現(xiàn)不同程度的垂直陷落與水平位移；除此以外，壩體材質(zhì)相對(duì)單一，其導(dǎo)流性能較弱，對(duì)實(shí)際施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生了一定的阻礙。基于上述缺點(diǎn)，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)應(yīng)將著力提升大壩的防滲流性能，以施工的重點(diǎn)問題作為首要分析對(duì)象，逐步增強(qiáng)土石結(jié)構(gòu)大壩的整體性能。

2 土石壩施工技術(shù)

2.1 料場(chǎng)的規(guī)劃與布置

在土石壩施工過程中，材料場(chǎng)規(guī)劃是否合理，將直接影響到工程的質(zhì)量、進(jìn)度和成本。對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃布置需要合理選擇位置和高程，同時(shí)做好空間規(guī)劃布置。對(duì)土石壩施工材料的儲(chǔ)量、生產(chǎn)狀況、埋深以及地質(zhì)特性等進(jìn)行全面掌握，使土石壩的施工材料質(zhì)量與數(shù)量科學(xué)、合理。協(xié)調(diào)好料場(chǎng)與施工強(qiáng)度、壩體填筑部位變化之間的關(guān)系，避免施工時(shí)相互影響。保證土石壩料場(chǎng)材料的總儲(chǔ)量能夠滿足壩體總方量的需求，同時(shí)還應(yīng)該滿足施工過程中土石壩的強(qiáng)度要求，使土石壩的施工質(zhì)量得到根本保證。

2.2 土石料的加工

土石壩施工之前，需要對(duì)壩體所需的土石料含水率進(jìn)行檢測(cè)，并合理控制其含水量，從而保證土石壩工程中所使用的材料能夠完全符合標(biāo)準(zhǔn)，而且要保證施工填筑時(shí)土石料的含水率在最佳含水率的±2%左右。在土石料加工過程中，可采取烘烤、摻料、翻曬以及自然蒸發(fā)等多種加工方法，來降低的土石的含水量。但是當(dāng)土石料的含水量過低時(shí)，可在土石料的開挖、裝料、運(yùn)輸?shù)冗^程中，采取對(duì)土石料加水的方法來提高土石料的含水量。

2.3 壩基與岸坡的處理

對(duì)壩基、岸坡以及鋪蓋地基進(jìn)行清理時(shí)，首先需要將壩基、岸坡能及鋪蓋地基上的樹木、雜物、草皮、亂石或者其它構(gòu)筑物全部去除并做好平整工作。對(duì)水井、泉眼、地道以及洞穴等進(jìn)行全面的處理。采用人工清理的方法將坡面及局部松散浮渣清理干凈，在黏土心墻范圍內(nèi)，回填上標(biāo)號(hào)較低的混凝土，在其它低洼部位回填上新鮮的石渣，回填時(shí)采取分層回填的方法。將水塘、洼地等進(jìn)行全部清理平整，然后再進(jìn)行分層回填與壓實(shí)，對(duì)整個(gè)土石壩的壩基填筑材料進(jìn)行碾壓，直到壓實(shí)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度。

2.4 壓實(shí)

在土石壩施工過程中，土石料的壓實(shí)質(zhì)量是工程的關(guān)鍵。土石料的壓實(shí)質(zhì)量與土料的性質(zhì)、顆粒的組成、含水量以及壓實(shí)施工等眾多因素有關(guān)。同時(shí)土石料的壓實(shí)效果還容易受到土料顆粒的直徑大小影響，土料的顆粒越細(xì)，其空隙比就越大。所以一定要控制好土料的含水量及其中含水礦物的含量。

3 施工技術(shù)控制重點(diǎn)

3.1 做好基礎(chǔ)處理工作

在水利工程中大型土石壩項(xiàng)目較多，所以對(duì)壩基的承載力以及基礎(chǔ)的防滲能力要求都較高。土石壩施工之前必須做好基礎(chǔ)加固及其它處理工作。尤其是在深覆蓋層上進(jìn)行土石壩修筑時(shí)，由于基礎(chǔ)工程量較大，且存在很多不可預(yù)見的因素，所以往往需要采取必須的處理措施，如防滲墻、振沖、帷幕灌漿以及固結(jié)灌漿等綜合處理措施。

3.2 結(jié)合部位的施工

在土石壩工程中，壩體中的防滲材料會(huì)與地基、岸坡及其它建筑邊界結(jié)合。而施工時(shí)還需要設(shè)計(jì)一些縱橫向的接坡、接縫，來滿足施工導(dǎo)流、分層填筑等工藝的要求。對(duì)于穩(wěn)定性薄弱的結(jié)合部位，施工處理技術(shù)要求就會(huì)很高，且工序也較為復(fù)雜，質(zhì)量也不容易控制。如果接坡、接縫過多，還有可能減慢壩體的填筑速度，影響機(jī)械的施工進(jìn)程。

因此，在結(jié)合部位施工時(shí)，應(yīng)該采取成熟可靠的技術(shù)措施，提高質(zhì)量的控制力度，全面保證施工質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程建設(shè)環(huán)節(jié)的土石結(jié)構(gòu)大壩的質(zhì)量會(huì)受到多種主觀、客觀因素的直接或間接影響，現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量直接關(guān)系著大壩下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在水利工程建設(shè)環(huán)節(jié)，需充分利用我國(guó)水利工程豐富的歷史經(jīng)驗(yàn)，采用科學(xué)且相對(duì)成熟的施工技術(shù)，完善工程結(jié)構(gòu)的合理性，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)；以土石大壩的整體質(zhì)量作為保障水利工程建設(shè)的首要前提，是我國(guó)水利工程向著安全性與穩(wěn)定性的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。

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